Ang bakal na hibla na pinalakas na kongkreto (SFRC) ay isang bagong uri ng pinagsama -samang materyal na maaaring ibuhos at spray sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang naaangkop na halaga ng maikling bakal na hibla sa ordinaryong kongkreto. Mabilis itong umunlad sa bahay at sa ibang bansa sa mga nakaraang taon. Napagtagumpayan nito ang mga pagkukulang ng mababang lakas ng makunat, maliit na panghuli pagpahaba at malutong na pag -aari ng kongkreto. Ito ay may mahusay na mga pag -aari tulad ng lakas ng makunat, baluktot na paglaban, paggugupit ng paggugupit, paglaban sa crack, paglaban sa pagkapagod at mataas na katigasan. Inilapat ito sa haydroliko na engineering, kalsada at tulay, konstruksyon at iba pang mga patlang ng engineering.
1. Pag -unlad ng bakal na hibla na pinatibay na kongkreto
Ang Fiber Reinforced Concrete (FRC) ay ang pagdadaglat ng hibla na pinalakas na kongkreto. Ito ay karaniwang isang composite na batay sa semento na binubuo ng semento paste, mortar o kongkreto at metal fiber, hindi organikong hibla o organikong hibla na pinatibay na mga materyales. Ito ay isang bagong materyal na gusali na nabuo sa pamamagitan ng pantay na pagpapakalat ng maikli at pinong mga hibla na may mataas na lakas ng makunat, mataas na panghuli pagpahaba at mataas na paglaban ng alkali sa kongkreto na matrix. Ang hibla sa kongkreto ay maaaring limitahan ang henerasyon ng mga maagang bitak sa kongkreto at ang karagdagang pagpapalawak ng mga bitak sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na puwersa, epektibong pagtagumpayan ang likas na mga depekto tulad ng mababang lakas ng makunat, madaling pag -crack at hindi magandang pagtutol ng pagkapagod ng kongkreto, at lubos na mapabuti ang pagganap ng kawalan ng pakiramdam, hindi tinatagusan ng tubig, paglaban sa hamog na nagyelo at proteksyon ng pampalakas ng kongkreto. Ang hibla na pinalakas na kongkreto, lalo na ang bakal na hibla na pinatibay na kongkreto, ay nakakaakit ng higit at higit na pansin sa mga bilog na pang -akademiko at engineering sa praktikal na engineering dahil sa mahusay na pagganap nito. 1907 Sobyet na dalubhasa b п. Ang Hekpocab ay nagsimulang gumamit ng metal fiber reinforced kongkreto; Noong 1910, inilathala ng HF Porter ang isang ulat ng pananaliksik sa maikling hibla na pinalakas na kongkreto, na nagmumungkahi na ang mga maikling hibla ng bakal ay dapat na pantay na kumalat sa kongkreto upang palakasin ang mga materyales sa matrix; Noong 1911, idinagdag ni Graham ng Estados Unidos ang bakal na hibla sa ordinaryong kongkreto upang mapagbuti ang lakas at katatagan ng kongkreto; Noong 1940s, ang Estados Unidos, Britain, France, Germany, Japan at iba pang mga bansa ay gumawa ng maraming pananaliksik sa paggamit ng bakal na hibla upang mapagbuti ang paglaban sa pagsusuot at paglaban ng kongkreto, ang teknolohiya ng pagmamanupaktura ng kongkreto na hibla ng bakal, at pagpapabuti ng Hugis ng bakal na hibla upang mapagbuti ang lakas ng bonding sa pagitan ng hibla at kongkreto na matrix; Noong 1963, inilathala nina JP Romualdi at GB Batson ang isang papel sa mekanismo ng pag -unlad ng crack ng bakal na hibla na nakakulong na kongkreto, at ipinapasa ang konklusyon na ang lakas ng crack ng bakal na hibla na pinalakas na kongkreto ay natutukoy ng average na spacing ng mga bakal na hibla na gumaganap ng isang epektibong papel Sa makunat na stress (teorya ng hibla ng hibla), sa gayon nagsisimula ang praktikal na yugto ng pag -unlad ng bagong pinagsama -samang materyal na ito. Hanggang ngayon, kasama ang pagiging popular at aplikasyon ng bakal na hibla na pinatibay na kongkreto, dahil sa iba't ibang pamamahagi ng Reinforced kongkreto.
2. Pagpapalakas ng mekanismo ng bakal na hibla na pinatibay na kongkreto
(1) Composite Mechanics Theory. Ang teorya ng mga pinagsama -samang mekanika ay batay sa teorya ng patuloy na mga composite ng hibla at sinamahan ng mga katangian ng pamamahagi ng mga bakal na hibla sa kongkreto. Sa teoryang ito, ang mga composite ay itinuturing na two-phase composite na may hibla bilang isang phase at matrix tulad ng iba pang yugto.
(2) teorya ng hibla ng hibla. Ang teorya ng spacing ng hibla, na kilala rin bilang teorya ng paglaban sa crack, ay iminungkahi batay sa mga linear na nababanat na mekanika ng bali. Ang teoryang ito ay humahawak na ang epekto ng pampalakas ng mga hibla ay nauugnay lamang sa pantay na ipinamamahagi na hibla ng hibla (minimum na spacing).
3. Pagtatasa sa katayuan ng pag -unlad ng bakal na hibla na pinatibay na kongkreto
1.Steel fiber reinforced kongkreto. Ang bakal na hibla na pinalakas na kongkreto ay isang uri ng medyo pantay at multi-direksyon na pinalakas na kongkreto na nabuo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng mababang bakal na bakal, hindi kinakalawang na asero at mga hibla ng FRP sa ordinaryong kongkreto. Ang paghahalo ng halaga ng bakal na hibla ay karaniwang 1% ~ 2% sa dami, habang ang 70 ~ 100kg bakal na hibla ay halo -halong sa bawat cubic meter ng kongkreto sa pamamagitan ng timbang. Ang haba ng hibla ng bakal ay dapat na 25 ~ 60mm, ang diameter ay dapat na 0.25 ~ 1.25mm, at ang pinakamahusay na ratio ng haba sa diameter ay dapat na 50 ~ 700. Kumpara sa ordinaryong kongkreto, hindi lamang nito mapapabuti ang makunat, paggupit, baluktot . ~ 20 beses. Ang mga mekanikal na katangian ng bakal na hibla na pinalakas na kongkreto at ordinaryong kongkreto ay inihambing sa China. Kapag ang nilalaman ng hibla ng bakal ay 15% ~ 20% at ang ratio ng semento ng tubig ay 0.45, ang lakas ng makunat ay tumataas ng 50% ~ 70%, ang lakas ng kakayahang umangkop ay tumataas ng 120% ~ 180%, ang pagtaas ng lakas ng epekto ng 10 ~ 20 Panahon, ang epekto ng lakas ng pagkapagod ay nagdaragdag ng 15 ~ 20 beses, ang katigasan ng kakayahang umangkop ay nagdaragdag ng 14 ~ 20 beses, at ang paglaban ng pagsusuot ay makabuluhang napabuti din. Samakatuwid, ang bakal na hibla na pinalakas na kongkreto ay may mas mahusay na pisikal at mekanikal na mga katangian kaysa sa payak na kongkreto.
4. Hybrid fiber kongkreto
Ang kaugnay na data ng pananaliksik ay nagpapakita na ang bakal na hibla ay hindi makabuluhang nagtataguyod ng compressive lakas ng kongkreto, o kahit na bawasan ito; Kung ikukumpara sa payak na kongkreto, may mga positibo at negatibo (pagtaas at pagbaba) o kahit na mga intermediate na pananaw sa kawalan ng kakayahan, pagsusuot ng paglaban, epekto at paglaban ng bakal na hibla na pinatibay na kongkreto at ang pag -iwas sa maagang pag -urong ng plastik ng kongkreto. Bilang karagdagan, ang bakal na hibla na pinalakas na kongkreto ay may ilang mga problema, tulad ng malaking dosis, mataas na presyo, kalawang at halos walang pagtutol sa pagsabog na dulot ng apoy, na nakakaapekto sa aplikasyon nito sa iba't ibang degree. Sa mga nagdaang taon, ang ilang mga domestic at dayuhang iskolar ay nagsimulang bigyang pansin ang hybrid fiber kongkreto (HFRC), sinusubukan na paghaluin ang Mga yugto ng paglo -load upang mapahusay ang iba't ibang mga katangian ng kongkreto, upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga proyekto. Gayunpaman, may kinalaman sa iba't ibang mga katangian ng mekanikal, lalo na ang pagkapagod ng pagkapagod at pagkasira ng pagkapagod, batas sa pag -unlad ng pagpapapangit at pagkasira ng mga katangian sa ilalim ng static at dynamic na naglo -load at patuloy na amplitude o variable na amplitude cyclic load, ang pinakamainam na halaga ng paghahalo at paghahalo ng proporsyon ng hibla, ang relasyon Sa pagitan ng mga sangkap ng mga pinagsama -samang materyales, pagpapalakas ng epekto at pagpapalakas ng mekanismo, pagganap ng anti pagkapagod, mekanismo ng pagkabigo at teknolohiya ng konstruksyon, ang mga problema ng disenyo ng proporsyon ng halo ay kailangang pag -aralan pa.
5. Layered Steel Fiber Reinforced Concrete
Ang Monolithic fiber reinforced kongkreto ay hindi madaling ihalo nang pantay -pantay, ang hibla ay madaling mag -aggomerate, malaki ang dami ng hibla, at ang gastos ay medyo mataas, na nakakaapekto sa malawak na aplikasyon nito. Sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng kasanayan sa engineering at teoretikal na pananaliksik, isang bagong uri ng istraktura ng hibla ng bakal, ang layer ng bakal na hibla na pinalakas na kongkreto (LSFRC), ay iminungkahi. Ang isang maliit na halaga ng hibla ng bakal ay pantay na ipinamamahagi sa itaas at mas mababang mga ibabaw ng slab ng kalsada, at ang gitna ay isang payak na kongkretong layer. Ang bakal na hibla sa LSFRC ay karaniwang ipinamamahagi nang manu -mano o mekanikal. Mahaba ang hibla ng bakal, at ang ratio ng haba ng diameter ay karaniwang nasa pagitan ng 70 ~ 120, na nagpapakita ng isang pamamahagi ng dalawang dimensional. Nang hindi nakakaapekto sa mga mekanikal na katangian, ang materyal na ito ay hindi lamang lubos na binabawasan ang dami ng hibla ng bakal, ngunit maiiwasan din ang kababalaghan ng pag -iipon ng hibla sa paghahalo ng integral na hibla na pinalakas na kongkreto. Bilang karagdagan, ang posisyon ng layer ng bakal na hibla sa kongkreto ay may malaking epekto sa kakayahang umangkop ng kongkreto. Ang pampalakas na epekto ng layer ng bakal na hibla sa ilalim ng kongkreto ay ang pinakamahusay. Gamit ang posisyon ng layer ng bakal na hibla na gumagalaw, ang epekto ng pampalakas ay bumababa nang malaki. Ang lakas ng flexural ng LSFRC ay higit sa 35% na mas mataas kaysa sa plain kongkreto na may parehong proporsyon ng halo, na kung saan ay bahagyang mas mababa kaysa sa integral na hibla ng bakal na pinatibay na kongkreto. Gayunpaman, ang LSFRC ay maaaring makatipid ng maraming materyal na gastos, at walang problema sa mahirap na paghahalo. Samakatuwid, ang LSFRC ay isang bagong materyal na may mahusay na mga benepisyo sa lipunan at pang -ekonomiya at malawak na mga prospect ng aplikasyon, na karapat -dapat na maging popular at aplikasyon sa konstruksyon ng simento.
6. Layered hybrid fiber kongkreto
Ang Layer Hybrid Fiber Reinforced Concrete (LHFRC) ay isang pinagsama -samang materyal na nabuo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 0.1% polypropylene fiber batay sa LSFRC at pantay na pamamahagi ng isang malaking bilang ng pinong at maikling polypropylene fibers na may mataas na lakas ng tensile at mataas na panghuli pagpababa sa itaas at mas mababang bakal hibla kongkreto at ang payak na kongkreto sa gitnang layer. Maaari itong pagtagumpayan ang kahinaan ng LSFRC intermediate plain kongkreto layer at maiwasan ang mga potensyal na peligro sa kaligtasan pagkatapos na mapapagod ang ibabaw ng bakal na hibla. Ang LHFRC ay maaaring makabuluhang mapahusay ang kakayahang umangkop ng kongkreto. Kung ikukumpara sa payak na kongkreto, ang lakas ng flexural nito ng plain kongkreto ay nadagdagan ng halos 20%, at kung ihahambing sa LSFRC, ang lakas ng flexural nito ay nadagdagan ng 2.6%, ngunit may kaunting epekto ito sa flexural elastic modulus ng kongkreto. Ang flexural elastic modulus ng LHFRC ay 1.3% na mas mataas kaysa sa plain kongkreto at 0.3% na mas mababa kaysa sa LSFRC. Ang LHFRC ay maaari ring makabuluhang mapahusay ang flexural katigasan ng kongkreto, at ang index ng flexural katigasan nito ay halos 8 beses na ng payak na kongkreto at 1.3 beses na ng LSFRC. Bukod dito, dahil sa iba't ibang pagganap ng dalawa o higit pang mga hibla sa LHFRC sa kongkreto, ayon sa mga pangangailangan sa engineering, ang positibong hybrid na epekto ng synthetic fiber at bakal na hibla sa kongkreto ay maaaring magamit upang lubos na mapabuti ang pag -agaw, tibay, katigasan, lakas ng crack , lakas ng flexural at makunat na lakas ng materyal, pagbutihin ang kalidad ng materyal at pahabain ang buhay ng serbisyo ng materyal.
—Bstract (Shanxi Architecture, vol. 38, No. 11, Chen Huiqing)
Oras ng Mag-post: Aug-24-2022